烏云四合,白晝如夜,雷電交加,暴雨如傾⋯⋯6月23日,一場意外的大雨讓久旱的北京幾成澤國,個別路面水深及腰。
然而,大雨并沒有讓北京的干旱缺水得到根本性的解決。爆炸式的人口增長速度,大規模的經濟建設和12年的持續干旱,使得北京人淡水量不足300立方米,僅為中國平均水平的八分之一。
為解決北京及整個華北地區的缺水難題,國家啟動了從丹江口水庫向華北地區調水的南水北調中線工程,北京市也在二三十年前就開始關注當時尚屬前沿的海水淡化項目。
時至今日,南水北調一推再推,北京的海水淡化始終停留在調研階段。
6月14日,北京市又一次派出了一支由水務、城市規劃等機構人員組成的調研隊伍,奔赴天津和曹妃甸,展開新一輪的淡化海水入京的可行性調研。
一段時間以來,無論是北京還是全國,海水淡化的發展并不盡如人意。發改委在2005年公布的《海水利用專項規劃》中提到,到2010年日海水淡化能力應達到80萬〜100萬立方米。實際上,截至2010年年底,中國海水淡化產能僅為60萬噸,與規劃目標相去甚遠。
6月20日舉辦的“2011青島國際海水淡化與水再利用大會”上,國家發改委環資司副司長李靜透露,為進一步促進海水淡化產業發展,目前發改委正會同11部委制定《加快海水淡化產業發展的意見》,并將以國務院的名義出臺。同時,發改委正在編制海水淡化“十二五”規劃和海水淡化產業專項規劃。
在淡水資源日益缺乏的今天,隨著扶持力度更大的政策出臺,相信海水淡化產業將迎來全新的時代。
海水淡化之徑
目前,中國的水資源狀況十分嚴峻,沿海地區水資源緊缺狀況尤為嚴重。我國人均水資源量為2700噸,而北方沿海的天津、河北、遼寧和山東4省市,人均綜合用水量僅為269噸;南方沿海7省市人均綜合用水量為560噸,均處于極度缺水狀態。不少地區由于地下水超采,已經造成地面下沉、海水倒灌、生態環境惡化。
“南水北調本是為解決北方水資源短缺問題,但如果調水工程工程竣工,南方也缺水了,該怎么辦?”國家開發投資公司董事長王會生在接受本刊記者采訪時如是擔憂。
近幾年來,丹江口大旱、四大淡水湖告急⋯⋯在越來越多的魚米之鄉,王會生的擔憂正在成為現實。
“無論是蓄水、調水,都只能實現淡水資源的時空移位,并沒有增加淡水總量,無法從根本上解決淡水緊缺的問題。”亞太脫鹽組織(APDA)首任秘書長郭有智是海水淡化的堅定支持者。多年來,郭有智一直在為推動海水淡化奔走呼號。在他看來,天津、唐山、青島、煙臺,包括北京等嚴重缺水的城市與海的距離都很近,輸水距離很短,建海水淡化工程經濟上更合理。
此外,海水淡化對周邊環境的影響相對更小。以青島的引黃濟青工程為例,其占地達6.2萬畝,青島官路水庫僅庫區就占地1.7萬畝,二者日供水均為30萬立方米。如建設一個同等供水能力的海水淡化項目,占地僅需40畝。
天津“北疆”模式
基于嚴重缺水的城市現狀,天津市2004年就開始了建設大型淡化海水項目的工作。目前,天津市的日均淡水生產能力超過了20萬噸,位居全國第一。但是在2010年之前,天津市已建成的海水淡化工程多數為工業企業提供生產用水,很少為居民提供淡水。
直到2009年10月26日,國家開發投資公司(下稱“國投”)天津北疆發電廠一期20萬噸/日海水淡化首套裝置順利投產,開創了國內利用現有市政管網大規模向城市輸送淡化海水的先例。該項目一期工程20萬噸/日產海水淡化裝置投產后,除10%自用外,其余90%淡水將向社會供應。
經過認真研究,國投北疆電廠摸索出了一套五位一體的運營模式:“超超臨界發電機組”讓發電綜合能耗比全國平均水平低16%;電廠發電后的余熱用作海水淡化;海水淡化后、比原海水提高50%濃度的濃縮海水就近排入鹽場制鹽,制鹽效率提高50%,同時大大節約鹽田用地;粉煤灰等廢棄物全都用來生產建材,實現廢棄物100%的綜合利用。
中國海洋大學教授、工程院院士高從的研究結果表明,海水淡化后的高鹽度海水排放,“直接影響生物的生理功能”,“干擾食物鏈”。因此有專家將淡化廢液視為海水淡化的最大環保隱患。而北疆電廠這種水、電、鹽聯產的模式,則為國內乃至世界范圍內海水交換能力差的瀕海缺水地區發展海水淡化產業開辟了一條新途徑。
高價淡化水
作為國內海水淡化產量最大的城市,天津市在引領行業發展的同時,因為缺乏可供借鑒的發展模式,其海水淡化之路走得并不順暢。
天津海淡所的研究表明,淡化海水的口感同普通自來水存在區別,其水質比自來水要高,更為純凈。目前,業界就此也已達成共識。但是,當北疆電廠的淡化海水通過市政管網第一次流入居民家中的時候,在場的人吃了一驚,只見從水龍頭流出的水顏色發紅,還有不少雜質。經過詢問技術人員,大家才明白,正是因為淡化水過于純凈,因此其PH值更接近7,比普通自來水酸度稍高。由于天津市政管網都是老管道,因此純水與其中多年沉淀的鐵銹、碳酸鈣發生了化學反應,導致了“紅水”現象的出現。
為避免這種現象的繼續出現,天津市水務系統采取了以1∶3的比例,對淡化水與普通水混合后輸入管道的國際通行做法,以減少對管網的腐蝕。
水質問題解決后,新問題出現了。
海水淡化出廠成本為每噸4元左右,但要把淡化水輸送到市政管網,必須鋪設從電廠到自來水原水池的專用輸水管網。由于輸送介質是接近蒸餾水的淡化水,且沿途多是鹽堿灘涂,一般管道根本不行,必須使用特殊產品。
經過招標對比,北疆電廠最終選擇了由新興鑄管(000778,股吧)股份公司生產的大口徑內襯聚氨酯離心球墨鑄鐵管。管網建設成本,加之必要的水處理過程,又為淡化水帶來了每噸將近4元的成本。而天津市的居民用水價格,是每噸4.6元。
對此,供水企業表示,大量接受淡化水比較困難。由于價格問題沒有得到妥善解決,目前日生產能力10萬噸的北疆電廠向市政供水還不足1萬噸。
按照2006年制定的《天津市海水淡化產業發展規劃》,2010年天津海水日淡化量將達到50萬立方米。但目前看,五年前制定的這一發展目標,還遠未實現。分析者認為,價格是最大的障礙。
天津如是,全國亦然。
近兩年,我國海水淡化產量增長雖然較快,但目前的產量僅相當于世界的百分之一。業界人士普遍認為,這與中國的大國地位不相符,與日益擴大的供水缺口不匹配。究其原因,王會生認為,“海水淡化產業發展的難點不是技術,而是價格機制和激勵機制。”
國家發改委環資司節水處處長楊尚寶博士也有類似的表述:“(淡化海水)相對于大部分沿海城市偏低的自來水價格而言,仍然偏高,這是制約海水淡化發展的最直接和最主要因素之一。”
營造競爭環境
海水淡化是將海水脫除鹽分變為淡水的過程。其成本在很大程度上取決于消耗電力和蒸汽的成本。水電聯產可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動力,從而實現能源高效利用和降低海水淡化成本,這是當前大型海水淡化工程的主要建設模式。
但是目前國內在對待海水淡化項目時,并沒有賦予其相應的待遇,仍然是按照普通電力企業進行管理,控制發電裝置運行時間。淡化裝置能力大量閑置,不利于淡化成本的進一步降低。
身為全國政協委員的王會生堅持認為,應該從戰略高度看待海水淡化對于國家發展的意義,給予海水淡化項目以足夠的重視。他建議,應參照熱電聯產企業 “以熱定電”的原則,采取“以水定電”,提高發電運行小時;通過對大型海水淡化項目所得稅、營業稅、增值稅采取減免措施,增強企業還貸能力等。“規模擴大與利用小時增加,可進一步降低淡化水的成本,4.5元是可實現的。如果水價是5元,還會有一定利潤,那項目就會進入良性運轉狀態。”
目前,公益性水利工程修建水庫、輸水管道所需經費基本上由各級財政承擔,沒有列入自來水成本,如將其計算在內,自來水的價格將遠不是現在的水平。而海水淡化產業起步即走完全市場化的發展道路,取水、設備、生產、運行、管理等全部計入成本,自然導致了淡化水價格高于普通自來水。
對此,參與海水淡化項目的不少企業都呼吁,應加強水價改革力度,為淡化海水營造公平的競爭環境。
海水淡化產業中,除包括海水淡化工程建設環節之外,還包括備制造和服務環節。目前我國工業配套大型海水淡化項目基本被以色列IDE公司、美國陶氏公司、美國GE公司等國外設備供應商或工程公司壟斷。裝置國產化率低大大提升了海水淡化項目的運轉成本。
對此,曾參與國投北疆電廠供水管網建設的新興鑄管股份公司國內貿易部市場處處長白占順認為,海水淡化前景廣闊,應加強國內相關設備的制造能力,以更好地滿足未來的市場需求。他表示,作為國內最大的球墨鑄鐵管生產企業,新興鑄管已經把海水淡化行業列為今后開拓的重點。成立了專項調研、攻關小組,并與我國唯一專門從事海水利用公益技術、共性技術、產業化關鍵技術和發展戰略研究的國家海洋局天津海水淡化所開展了廣泛的交流。
白占順主張,在保證政府對海水淡化控制權的前提下,應允許私營經濟和國外企業介入,進一步降低海水淡化工程的建設投資和運行成本。
困難中瞻前景
盡管目前海水淡化發展面臨著諸多困難,但隨著中國缺水形勢的日益嚴峻,越來越多的企業嗅到了海水淡化的無限商機。除傳統水務公司之外,不少非水務行業企業也開始介入其中。
2009年起,中環水務開始將海水淡化列入公司發展戰略;2010年,中冶科工旗下的中冶連鑄技術工程股份有限公司與河北省唐山市樂亭縣簽訂了海水淡化及供水BOT項目框架協議,項目總規模為20萬噸/日海水淡化及供水,總投資20億元;新加坡凱發和日本三井成立合資公司專營新加坡和中國海淡業務⋯⋯
僅靠企業的重視還遠遠不夠,政策引導才是發展海水淡化產業的關鍵。
日前,江蘇省出臺了《海水利用專項規劃》,擬將海水作為工業和生活設施用水的重要水源;天津出臺了《海洋經濟和海洋事業“十二五”發展規劃》;大連、青島等地均制定了相關規劃。在地方政府重視程度進一步加大的同時,中央有關部委亦開始謀劃海水淡化產業的發展前景。在6月23日閉幕的“2011青島國際海水淡化與水再利用大會”上,傳出了不少與此相關的好消息。
首先是發改委明確表示,一系列扶持海水淡化產業發展的政策即將陸續出臺。其次,籌辦了六年之久的中國脫鹽協會在大會上正式宣告成立,海水淡化產業終于有了自己的行業協會。楊尚寶博士在代表國家發改委發言時,高度評價了海水淡化的意義:海水淡化水是水資源的重要補充和戰略儲備。他透露,“政府引導、政策支持、市場運作、經濟合理”將成為海水淡化產業發展的機制。發改委正在研究和制定促進海水淡化產業發展的相關政策,包括產業政策、財稅政策、金融政策等。
國家的明確支持,給了海水淡化從業者極大地鼓舞。
白占順認為,“縱觀國外海水淡化產業發達的國家,政府對于海水淡化都發展起著主導和推動作用。相信這次國家的各項政策,將促進海水淡化產業迎來全新的跨越式發展階段,企業要抓好由此帶來的市場機會。”
“國家政策的支持,將促進企業尋求更好的解決方案”。王會生舉例稱,有人認為淡化海水能耗較高,“這不難解決,只要政策支持,項目使用海上風電和低溫核電都是可行的。”
“當海水淡化技術進一步成熟之后,不僅可用于解決島嶼、沿海城市的企業和居民的淡水需求,而且也可以進一步推廣至內地。”中國水利水電科學研究院原院長高季章認為,諸如山西、陜西、甘肅、內蒙古的一些牧區農區,地下水的水質不好,含氟或鹽堿度很大。“在這些地方,也可以使用反滲透技術處理地下水。”
我國海島眾多,因為缺乏淡水多數無人居住,如果淡化海水技術得以全面推廣,這也有助于進一步開發海洋資源,維護我國海洋利益。
用更少的代價,解決沿海城市淡水短缺問題;為需要的地方提供更加潔凈的飲水;實現人與環境更加和諧⋯⋯數年后,當具有戰略意義的海水淡化產業走上發展新階段,其所帶來的意義,就絕非是幾百億元的產值所能衡量的了。
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